光子晶體光纖（Photonic Crystal Fiber,PCF）由周期性陣列或隨機(jī)排列的微型空氣孔充當(dāng)電解質(zhì)構(gòu)成,其靈活多變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)多種獨(dú)特而優(yōu)異的光學(xué)特性,而這些特性無法通過傳統(tǒng)的單模光纖來實(shí)現(xiàn)。光子晶體光纖的無限單模傳輸、高雙折射、高非線性及超平坦色散等這些特性給現(xiàn)代通信系統(tǒng)帶來革命性的變化,在通信和傳感應(yīng)用等領(lǐng)域開創(chuàng)了一個(gè)新的時(shí)代。本文針對光子晶體光纖的雙折射及其傳感特性進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）提出一種全橢圓空氣孔的V型光子晶體光纖,在波長1550nm處可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高雙折射和高非線性。在文中采用全矢量有限元方法研究其雙折射、非線性和色散特性。研究結(jié)果表明該光纖可獲得2.89×10^-2的高雙折射和102.69W^-1·km^-1的高非線性。此外,該光纖還擁有兩個(gè)零色散波長（ZDW）,其中一個(gè)零色散波長位于可見光區(qū)域（X:640-720nm,Y:730-760nm）,對產(chǎn)生高功率超連續(xù)光譜有重要的應(yīng)用價(jià)值。另一個(gè)零色散波長位于近紅外區(qū)域（X:1050-1606nm,Y:850-1500nm）,對光孤子... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 光子晶體光纖概述
    1.3 光子晶體光纖的高雙折射特性
    1.4 光子晶體光纖的傳感原理及特性
        1.4.1 光子晶體光纖的傳感原理
        1.4.2 光子晶體光纖的傳感特性
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.6 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及章節(jié)安排
2 光子晶體光纖的理論研究方法
    2.1 引言
        2.1.1 平面波展開法
        2.1.2 有效折射率法
        2.1.3 有限差分法
    2.2 有限元法
        2.2.1 有限元法的基本思想
        2.2.2 有限元法的關(guān)鍵分析步驟
    2.3 基于有限元分析軟件COMSOL Multiphysics分析光子晶體光纖特性
    2.4 本章小結(jié)
3 高雙折射高非線性光子晶體光纖的設(shè)計(jì)及其特性分析
    3.1 引言
    3.2 高雙折射高非線性光子晶體光纖的設(shè)計(jì)
        3.2.1 光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 光纖基模的有效折射率和模場分布
    3.3 高雙折射高非線性光子晶體光纖的特性分析
        3.3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對PCF雙折射特性的影響
        3.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對PCF非線性特性的影響
        3.3.3 PCF色散特性分析
    3.4 本章小結(jié)
4 高靈敏度光子晶體光纖的設(shè)計(jì)及其傳感特性研究
    4.1 引言
    4.2 高靈敏度光子晶體光纖的設(shè)計(jì)
    4.3 高靈敏度光子晶體光纖的傳感特性分析
        4.3.1 PCF基模的模場分布
        4.3.2 雙折射特性分析
        4.3.3 高靈敏度特性分析
        4.3.4 PCF限制損耗特性分析
        4.3.5 PCF非線性特性分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種近紅外波段的高雙折射高非線性光子晶體光纖[J]. 楊天宇,姜海明,王二壘,謝康.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]高雙折射單模單偏振太赫茲光子晶體光纖設(shè)計(jì)[J]. 蔣文麗,鄭義.  光通信研究. 2016(01)
[3]一種高雙折射高非線性多零色散波長光子晶體光纖[J]. 王二壘,姜海明,謝康,張秀霞.  物理學(xué)報(bào). 2014(13)
[4]橢圓空氣孔矩形結(jié)構(gòu)光子晶體光纖的高雙折射及限制損耗分析[J]. 盛勇,陸駒,姚高峰,胡樂.  光子學(xué)報(bào). 2014(S1)
[5]一種新型高雙折射光子晶體光纖特性研究[J]. 曹曄,李榮敏,童崢嶸.  物理學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]六角點(diǎn)陣蜂窩狀包層光子晶體光纖中的高雙折射負(fù)色散效應(yīng)[J]. 許強(qiáng),苗潤才,張亞妮.  物理學(xué)報(bào). 2012(23)
[7]大模場光子晶體光纖研究進(jìn)展[J]. 易昌申,張培晴,戴世勛,王訓(xùn)四,許銀生,徐鐵峰,聶秋華.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(10)
[8]高雙折射雙芯光子晶體光纖特性[J]. 李丹,劉敏,簡多,廖洲一,何丁丁.  中國激光. 2012(04)
[9]高雙折射光子晶體光纖及其傳感研究進(jìn)展[J]. 曹曄,李榮敏,童崢嶸,楊秀峰.  光通信技術(shù). 2012(02)
[10]雙零色散光子晶體光纖中超連續(xù)譜的產(chǎn)生及控制[J]. 方亮,趙建林,甘雪濤,李鵬,張曉娟.  光子學(xué)報(bào). 2010(11)

博士論文
[1]光子晶體波導(dǎo)型器件及其在太赫茲技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 陳海濱.浙江大學(xué) 2009
[2]光子晶體光纖制造工藝與特性的研究[D]. 吳銘.華中科技大學(xué) 2008
[3]光子晶體光纖中的非線性光學(xué)效應(yīng)[D]. 季玲玲.華中科技大學(xué) 2008
[4]光子晶體光纖理論模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制作工藝的研究[D]. 方宏.北京交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]多芯光子晶體光纖的特性研究[D]. 錢燕.重慶大學(xué) 2014
[2]光子晶體光纖傳感器的傳感特性研究[D]. 張麗.天津理工大學(xué) 2014
[3]光子晶體光纖特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 簡多.重慶大學(xué) 2013
[4]高雙折射光子晶體光纖應(yīng)用于傳感的研究[D]. 錢禮國.南京郵電大學(xué) 2012
[5]光子晶體光纖倐逝波傳感的特性研究[D]. 張良.北京交通大學(xué) 2010
[6]光子晶體光纖中色散的研究[D]. 王棟.重慶大學(xué) 2010
[7]大模場光子晶體光纖研究[D]. 羅杰.電子科技大學(xué) 2008
[8]手持式光纖故障診斷儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張小兵.華東師范大學(xué) 2008
[9]光子晶體光纖及其耦合分析[D]. 陳麗穎.華中科技大學(xué) 2006



本文編號：3694529